Т-лимфоциты функции, дифференцировка, виды и значение

Т-лимфоциты функции, дифференцировка, виды и значение

научная статья по теме ЭКСТРАТИМИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА T-ЛИМФОЦИТОВ Биология

Цена:

Авторы работы:

Научный журнал:

Год выхода:

Текст научной статьи на тему «ЭКСТРАТИМИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА T-ЛИМФОЦИТОВ»

ОНТОГЕНЕЗ, 2015, том 46, № 4, с. 209-224

ЭКСТРАТИМИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА арТ-ЛИМФОЦИТОВ

© 2015 г. Е. М. Куклина, Н. С. Глебездина

Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения РАН 614081 Пермь, ул. Голева, д. 13 E-mail: ibis_07@mail.ru Поступила в редакцию 24.12.2013 г. Окончательный вариант получен 02.02.2015 г.

Экстратимическая дифференцировка представляет собой альтернативный путь развития аРТ-лим-фоцитов, который в норме выражен незначительно и ограничен в основном печенью и слизистой оболочкой кишечника, но существенно усиливается с возрастом, а также при некоторых физиологических и патологических состояниях организма, приобретая более широкое распространение. В обзоре детально рассмотрены фенотипические и функциональные особенности Т-лимфоцитов экстратимического происхождения в зависимости от их локализации и условий активации процесса. Проанализированы механизмы индукции такой дифференцировки. Особое внимание уделено биологическому значению экстратимического развития арТ-клеток.

Ключевые слова: экстратимическая дифференцировка, арТ-лимфоциты, стресс, беременность, инфекционные заболевания, аутоиммунитет.

Для основной субпопуляции Т-лимфоцитов, аßТ-клеток, классическим путем дифференцировки является тимический. В тимусе Т-клеточ-ные предшественники приобретают рецептор для антигена (T cell receptor, TCR) и проходят процессы клональной селекции, связанные с элиминацией потенциально аутоспецифичных лимфоцитов и обеспечивающие толерантность зрелых периферических Т-клеток к антигенам собственного организма.

Экстратимическое развитие Т-лимфоцитов представляет собой альтернативный способ диф-ференцировки, в который вовлекается значительное количество клеток, заселяющих слизистые кишечника, печень, лимфатические узлы, легочно-бронхиальные ткани и кожу (Rocha et al., 1995; Guy-Grand, Vassali, 2002; Blais et al., 2004; Clegg et al., 1996; Terra et al., 2005). Основная часть Т-клеток, развивающихся вне тимуса — это лимфоциты, несущие антигенный рецептор у8-типа (у8Т-лимфоциты), однако и для aßТ-лимфоци-тов, традиционно дифференцирующихся в тимусе, такой вариант развития имеет место. Убедительные свидетельства существования экстратимической дифференцировки aßТ-клеток обеспечиваются данными исследований бестимусных мышей (Rocha et al., 1995; Boileau et al., 2000; Holland, 2012), животных со сложными комбинированными им-мунодефицитами (Sprent et al., 1991), мышей, по-

лучающих хронические инъекции онкостатина М (ОМ) или ОМ-трансгенных животных (С1姧 й а1., 1996; БоИеаи е! а1., 2000; ВЫ8 е! а1., 2006), и при использовании ряда других экспериментальных моделей. Перечисленные модели, конечно, не в полной мере отражают реальные процессы, происходящие в организме, но это единственная возможность изучения данного феномена, поскольку в физиологических условиях дифферен-цировка арТ-лимфоцитов вне тимуса, выражена незначительно. Показано, однако, что процессы экстратимического развития арТ-клеток могут активироваться в ситуациях, связанных с временной или необратимой инволюцией тимуса — при стрессе (8Ыт^и е! а1., 2000), беременности (Ютига е! а1., 1995; Rijhsinghani е! а1., 1996), в случае возрастных изменений (ОЫ;еЫ е! а1., 1992; Ьз^ то!о е! а1., 2004). Кроме того, они выявлены при ряде аутоиммунных патологий (8еЫ е! а1., 1991).

Следует отметить, что основная часть данных по экстратимической дифференцировке Т-лимфоцитов получена 10—15 лет назад, и, несмотря на актуальность проблемы, новые работы появляются в литературе редко. Однако в иммунологии в целом за эти годы произошел настоящий прорыв — в частности, в понимании механизмов формирования центральной и периферической толерантности, активации различных Т-клеточных субпопуляций, развития инфекционных и аутоиммунных заболеваний и т.д., и это позволяет по-

новому интерпретировать имеющиеся данные. Цель настоящего обзора — анализ механизмов активации экстратимического развития aßT-лим-фоцитов, с особым акцентом на обсуждении биологического значения данного феномена.

КЛАССИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ aßT-ЛИМФОЦИТОВ

Тимическая дифференцировка aßT-клеток включает несколько последовательных этапов: коммитирование полипотентных костномозговых предшественников к Т-ряду, в ходе которого они последовательно утрачивают способность развиваться при соответствующих условиях в клетки других линий (миелоидные клетки, В-лимфоциты, NK-клетки); формирование рецептора для антигена, а именно — реаранжировку ß-цепи TCR, его ассоциацию с суррогатной a-цепью с формированием пре-TCR, несколько волн клональной экспансии, инициируемой сигналом с пре-TCR, реаранжировку a-цепи и формирование полноценного TCR; и, на основании экспрессируемого TCR, клональную селекцию, которая предполагает отбор Т-клеток, распознающих чужеродные антигенные пептиды в контексте собственных молекул главного комплекса гистосовместимости (Major Histocompatibility Complex, MHC). Данный процесс обеспечивает формирование пула периферических aßT-лимфоцитов, способных эффективно отвечать на чужеродные антигены, не повреждая при этом собственных тканей (Vicente et al., 2010; Koch, Radtke, 2011; Shah, Zuniga-Pflucker, 2014).

Дифференцировка Т-клеток в тимусе сопровождается их фенотипическими изменениями, в первую очередь — изменением экспрессии мембранных молекул CD4 и CD8: у ранних внутрити-мусных предшественников обе молекулы отсутствуют (дубль-негативные, CD4-CD8—клетки), на более поздней стадии они экспрессируются одновременно (дубль-позитивные, CD4+CD8+-клетки), а последующая дифференцировка сопровождается утратой одного из маркеров. Финально экспресси-руемая молекула (CD4 или CD8) ассоциирована с TCR и участвует в связывании антигенов МНС на мембране антигенпрезентирующей клетки. Помимо CD4/CD8, идентифицирован еще целый комплекс стадиоспецифичных мембранных и внутриклеточных маркеров тимоцитов. Так, в развитии CD4-CD8—клеток выделяют четыре стадии в зависимости от экспрессии мембранных молекул CD44 (рецептор хоминга) и CD25 (a-цепь рецептора для интерлейкина (IL)-2). В качестве маркеров различных стадий тимического развития могут выступать также суррогатная a-цепь пре-TCR, рецепторы для ростовых факторов (например, IL-7R), транскрипционные факторы Egr, Hes-1, Notch-1 и многие другие молекулы (Koch,

Radtke, 2011; Naito et al., 2011; Hong et al., 2012). Следует подчеркнуть, что большинство перечисленных молекул экспрессируется и другими клетками и может служить маркерами тимоцитов только в контексте других (стадиоспецифичных) маркеров.

Важнейшим событием тимической дифферен-цировки арТ-лимфоцитов является формирование антигенного рецептора, состоящего из двух ковалентно связанных цепей а и р. Гены, кодирующие вариабельные домены цепей TCR, имеют мозаичную структуру и формируются в ходе соматической рекомбинации за счет ассоциации дискретных сегментов ДНК трех разных классов — V (variable), D (diversity) и J (joint), так называемой У^^-рекомбинации. Соответствующие локусы ДНК могут содержать до сотни вариантов кодирующих сегментов данного класса, и случайное соединение этих сегментов в ходе рекомбинации является одним из основных механизмов формирования разнообразия молекул TCR и, как следствие, антигенраспознающего репертуара Т-лим-фоцитов.

Ключевыми факторами реаранжировки являются рекомбиназы RAG-^ RAG-2 — продукты генов, активирующих рекомбинацию (Recombination Activating Genes). Белки RAG не только вызывают образование двунитевых разрывов ДНК, вырезая фрагменты ДНК между двумя индивидуальными сегментами, но и участвуют в последующей репарации разрывов (Nishana, Raghavan, 2012). Экспрессия белков RAG в арТ-лимфоци-тах в норме регистрируется только на этапе тими-ческого развития, причем и в этот период она ста-диоспецифична и активируется только на момент реаранжировки каждой из цепей TCR — Р-цепи (в CD4-CD8—клетках) и а-цепи (в CD4+CD8+-™-моцитах). После завершения процесса и появления на мембране полноценного функционального аpTCR экспрессия рекомбиназ необратимо терминируется, в связи с чем выявление в клетке белков RAG-1/RAG-2 используется в настоящее время как критерий наличия самого процесса ре-аранжировки (Nishana, Raghavan, 2012; Shah, Zuniga-Pflucker, 2014). Еще один важный фактор, участвующий в процессе рекомбинации и используемый в ряде работ как маркер этого процесса, — терминальная дезоксинуклеотидилтрансфе-раза (TdT), которая обеспечивает нематричную подстройку нуклеотидов в месте разрыва на этапе репарации.

Читайте также:  Гайморовы пазухи схема строения и анатомия расположения, рисунок где находятся стенки, функция соуст

Уникальность тимической дифференцировки обеспечивается стромой тимуса, которая участвует во всех этапах развития тимоцитов, от комми-тирования к Т-ряду до процессов клональной селекции. Поэтому любые свидетельства наличия такой дифференцировки вне тимуса неизменно поднимают вопрос о том, какие клетки поддерживают ее в периферических органах и тканях.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСТРАТИМИЧЕСКИХ Т-ЛИМФОЦИТОВ

Прежде чем обсуждать особенности экстрати-мических Т-лимфоцитов, необходимо сказать о критериях, на основании которых авторы работ по данной проблеме относят те или иные Т-клеточ-ные субпопуляции к экстратимическим. Строго говоря, экстратимическая дифференцировка подразумевает развитие клеток исключительно вне тимуса. Однако результаты большинства работ по экстратимическим Т-лимфоцитам не позволяют четко ответить на вопрос о том, развиваются ли эти клетки полностью на периферии или начальные этапы дифференцировки, в частности, ком-митирование к Т-клеточному ряду, происходят в тимусе. Наиболее убедительные свидетельства наличия экстратимической дифференцировки аРТ-лимфоцитов получены в работах с трансгенными животными, Т-клетки которых несут флуоресцентный зонд (Green Fluorescent Protein, GFP), экспрессируемый под контролем промотора рекомбиназы RAG2 (Guy-Grand et al., 2003; Blais et al., 2006), одного из маркеров реаранжи-ровки. Такие работы позволяют оценить наличие процессов реаранжировки генов TCR вне тимуса, определить их локализацию и степень выраженности процесса, и, в ряде случаев — оценить хар

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Пoхожие научные работы по теме «Биология»

  • ЭКСТРАТИМИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА И АНТИГЕНРАСПОЗНАЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ -ЛИМФОЦИТОВ ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ У МЫШЕЙ

ГЛЕБЕЗДИНА Н.С., КУКЛИНА Е.М., ШИРШЕВ С.В. — 2013 г.

ГЛЕБЕЗДИНА Н.С., КУКЛИНА Е.М., ШИРШЕВ С.В. — 2011 г.

T-лимфоциты

  • Образование и развитие
  • Основные функции
  • Виды
  • Норма
  • Причины отклонений

T-лимфоциты (t-лимфоциты) — клетки, предшественники агранулоцитов, образуются в костном мозге. Принимают активное участие в работе иммунной системы, защищают организм от патогенного воздействия. Понижение или повышение количества Т-клеток в крови может свидетельствовать о развитии определенного патологического процесса.

Специфической симптоматики нарушения нет: определить отклонение содержания Т-клеток в крови от нормы можно только диагностическим путем. Общий маркер Т-лимфоцитов — CD3. Основные субпопуляции представлены пятью видами.

Образование и развитие

Субпопуляции Т-лимфоцитов находятся в костном мозге, образуются организмы из стволовых клеток. Созревание Т-лимфоцитов происходит в вилочковой железе (тимусе), после чего клетки поступают в селезенку, лимфатические узлы и начинают циркулировать по крови. На данном этапе начинается их полноценное функционирование — обеспечение защитных функций организма.

В процессе дифференциации клеток выделяют два основных этапа:

  • антигензависимая дифференцировка Т-лимфоцитов — осуществляется в периферических органах иммунной системы;
  • антигеннезависимая дифференцировка Т-лимфоцитов — осуществляется только в тимусе (вилочковая железа).

Жизненный цикл T-лимфоцитов разный: одни клетки могут жить несколько месяцев, другие — несколько лет и даже десятилетий. Не исключается, что Т-лимфоцит может проциркулировать в крови всю жизнь человека, если будет клеткой памяти. Такие клетки находятся в разных местах организма и обеспечивают пожизненный или очень длительный иммунитет человека. Подобные функции клетка получает после встречи с чужеродным организмом.

Основные функции

T-лимфоциты совместно с другими клетками крови обеспечивают эффективную работу иммунной системы. В человеческом организме Т-клетки решают массу крайне важных задач:

  • синтезируют антитела;
  • уничтожают чужеродные клетки;
  • отвечают за иммунную память;
  • уничтожают собственные клетки-мутанты;
  • обеспечивают повышенную сенсибилизацию организма.

Все клетки этого типа внутри морфологически одинаковы, но свойствами поверхностных рецепторов будут отличаться.

Т-лимфоциты представлены в пяти видах, каждый из которых выполняет важные функции для организма. Различают следующие виды Т-лимфоцитов:

  • Т-лимфоциты хелперы или «помощники» — присутствуют практически везде, «командуют» другими клетками, которые ускоряют или подавляют иммунный ответ;
  • цитотоксические Т-лимфоциты или «киллеры» — убивают чужеродный организм за счет воздействия специального вещества (лимфокина), одна клетка может убить один патогенный организм;
  • регуляторные Т-лимфоциты или супрессоры — подавляют реакцию;
  • клетки иммунологической памяти — «запоминают» чужеродный организм и при попадании последнего в организм снова патоген будет мгновенно идентифицирован, что ускорит запуск процессов его уничтожения.

Кроме того, к В и к Т-лимфоцитам относятся нулевые клетки, которые не имеют точной морфологической структуры и функций при зарождении, но могут трансформироваться (в зависимости от обстоятельств) в В или Т-клетки. Функции будут выполнять такие же, как «киллеры», но рецепторы у них несколько другие, так как уничтожение чужеродного организма происходит без развития иммунной реакции. Такие типы Т-лимфоцитов не имеет определенной нормы в крови ребенка или взрослого человека.

Определить, какие именно Т-лимфоциты в крови в норме, а каких не хватает, можно путем проведения лабораторного развернутого биохимического анализа крови.

Норма

Нормальные значения количества данных клеток в крови будут меняться с возрастом — это нормально и патологией не считается. До шестилетнего возраста в крови будут преобладать лимфоциты, а далее функцию этих клеток по большей части будут выполнять нейтрофилы. Уменьшение количества клеток с возрастом обусловлено уменьшением в размерах вилочковой железы, где происходит развитие Т-лимфоцитов и их дифференциация.

Нормой будут следующие показатели Т-клеток от общего количества лимфоцитов по возрастным группам:

  • новорожденные — 12–36 %;
  • первый месяц — 40–76 %;
  • до шести месяцев — 42–74 %;
  • до года — 38–72 %;
  • до 12 лет — 24–54 %;
  • 13-15 лет — 22–50 %;
  • после 16 лет и в течение жизни — 19-–37 %.

Незначительно отклонение в показателях не считается патологией. Большие расхождения с параметром нормы однозначно будут свидетельствовать о развитии патологического процесса в организме. В таком случае назначают повторный анализ (для исключения вероятности ошибки) и комплексное обследование (для определения причины развития аномалии и назначения корректного лечения).

Возможные причины отклонения от нормы

Непатологические причины повышения количества Т-клеток в крови:

  • чрезмерные физические нагрузки;
  • стресс, эмоциональное возбуждение;
  • употребление спиртных напитков;
  • временной отрезок до месячных и после менструации (у женщин)
  • беременность.

Что касается патологических факторов, которые могут стать причиной отклонения от нормы, следует выделить такие:

  • заболевания центральной нервной системы;
  • аутоиммунные и системные заболевания;
  • хронические патологические процессы;
  • нарушения эндокринного характера;
  • некоторые вирусные заболевания;
  • период выздоровления;
  • инфекционные заболевания;
  • побочные действия некоторых медикаментозных препаратов;
  • онкологические процессы;
  • вторичный иммунодефицит;
  • последствия лучевой и/или химиотерапии;
  • острая или хроническая недостаточность кровообращения;
  • аллергическая реакция.
Читайте также:  Сестринский уход при паратрофии у детей

В таких случаях присутствует отклонение от нормы не только Т-клеток, но и других компонентов крови. Определить причину нарушения только по одному биохимическому анализу невозможно — требуется проведение комплексного обследования.

Специфических препаратов, которые бы воздействовали на численность именно Т-клеток крови, не существует. Периодически нужно проходить медицинское обследование или хотя бы сдавать анализ крови. Такие простые профилактические мероприятия позволят своевременно диагностировать проблему и начать лечение.

Иммунная система:

Характеристика иммунокомпетентных клеток

Основными клетками, осуществляющими иммунные реакции, являются Т- и В-лимфоциты (и производные последних – плазмоциты), макрофаги, а также ряд взаимодействующих с ними клеток (тучные клетки, эозинофилы и др.).

Лимфоциты

Популяция лимфоцитов функционально неоднородна. Различают три основных вида лимфоцитов: Т-лимфоциты, В-лимфоциты и так называемые нулевые лимфоциты (0-клетки). Лимфоциты развиваются из недифференцированных лимфоидных костномозговых предшественников и при дифференцировке получают функциональные и морфологические признаки (наличие маркеров, поверхностных рецепторов), выявляемые иммунологическими методами. 0-лимфоциты (нулевые) лишены поверхностных маркеров и рассматриваются как резервная популяция недифференцированных лимфоцитов.

Т-лимфоциты — самая многочисленная популяция лимфоцитов, составляющая 70—90% лимфоцитов крови. Они дифференцируются в вилочковой железе — тимусе (отсюда их название), поступают в кровь и лимфу и заселяют Т-зоны в периферических органах иммунной системы — лимфатических узлах (глубокая часть коркового вещества), селезенке (периартериальные влагалища лимфоидных узелков), в одиночных и множественных фолликулах различных органов, в которых под влиянием антигенов образуются Т-иммуноциты (эффекторные) и Т-клетки памяти. Для Т-лимфоцитов характерно наличие на плазмолемме особых рецепторов, способных специфически распознавать и связывать антигены. Эти рецепторы являются продуктами генов иммунного ответа [Ir-гены, (immune response)]. Т-лимфоциты обеспечивают клеточный иммунитет, участвуют в регуляции гуморального иммунитета, осуществляют продукцию цитокинов при действии антигенов.

В популяции Т-лимфоцитов различают несколько функциональных групп клеток: цитотоксические лимфоциты (Тц), или Т-киллеры (Тк), Т-хелперы (Тх), Т-супрессоры (Тс). Тк участвуют в реакциях клеточного иммунитета, обеспечивая разрушение (лизис) чужеродных клеток и собственных измененных клеток (например, опухолевых клеток). Рецепторы позволяют им распознавать белки вирусов и опухолевых клеток на их поверхности. При этом активизация Тц (киллеров) происходит под влиянием антигенов гистосовместимости на поверхности чужеродных клеток.

Кроме того, Т-лимфоциты участвуют в регуляции гуморального иммунитета с помощью Тх и Тс. Тх стимулируют дифференцировку В-лимфоцитов, образование из них плазмоцитов и продукцию иммуноглобулинов (Ig). Tx имеют поверхностные рецепторы, которые связываются с белками на плазмолемме В-клеток и макрофагов, стимулируя Тх и макрофаги к пролиферации, продукции интерлейкинов (пептидных гормонов), а В-клетки — к продукции антител.

Таким образом, главной функцией Тх является распознавание чужеродных антигенов (представляемых макрофагами), секреция интерлейкинов, стимулирующих В-лимфоциты и другие клетки для участия в иммунных реакциях.

Снижение в крови числа Тх ведет к ослаблению защитных реакций организма (эти лица более подвержены инфекциям). Отмечено резкое снижение числа Тх у лиц, инфицированных вирусом СПИДа.

Тс способны ингибировать активность Тх, В-лимфоцитов и плазмоцитов. Они участвуют в аллергических реакциях, реакциях гиперчувствительности. Тс подавляют дифференцировку В-лимфоцитов.

Одной из основных функций Т-лимфоцитов является продукция цитокинов, которые оказывают стимулирующее или тормозящее влияние на клетки, участвующие в иммунном ответе (хемотаксические факторы, макрофаги ингибирующий фактор — МИФ, неспецифические цитотоксические вещества и др.).

Натуральные киллеры. Среди лимфоцитов в крови, кроме вышеописанных Тц, выполняющих функцию киллеров, имеются так называемые натуральные киллеры (Нк, NK), которые также участвуют в клеточном иммунитете. Они образуют первую линию защиты против чужеродных клеток, действуют немедленно, быстро разрушая клетки. Нк в собственном организме разрушают опухолевые клетки и клетки, инфицированные вирусом. Тц образуют вторую линию защиты, так как для их развития из неактивных Т-лимфоцитов требуется время, поэтому они вступают в действие позже Нк. Нк — это большие лимфоциты диаметром 12—15 мкм, имеют дольчатое ядро и азурофильные гранулы (лизосомы) в цитоплазме.

В-лимфоциты являются основными клетками, участвующими в гуморальном иммунитете. У человека они образуются из СКК красного костного мозга, затем поступают в кровь и далее заселяют В-зоны периферических лимфоидных органов — селезенки, лимфатических узлов, лимфоидные фолликулы многих внутренних органов. В крови их содержится 10—30% от всей популяции лимфоцитов.

Для В-лимфоцитов характерно наличие на плазмолемме поверхностных иммуноглобулиновых рецепторов (SIg или MIg) для антигенов. Каждая В-клетка содержит 50000. 150000 антигенспецифических молекул SIg. В популяции В-лимфоцитов находятся клетки с различными SIg: большинство (⅔) содержат IgM, меньшее число (⅓) — IgG и около 1—5 % — IgA, IgD, IgE. В плазмолемме В-лимфоцитов имеются также рецепторы для комплемента (С3) и Fc-рецепторы.

При действии антигена В-лимфоциты в периферических лимфоидных органах активизируются, пролиферируют, дифференцируются в плазмоциты, активно синтезирующие антитела различных классов, которые поступают в кровь, лимфу и тканевую жидкость.

Развитие Т- и В-лимфоцитов

Родоначальником всех клеток иммунной системы является кроветворная стволовая клетка (СКК). СКК локализуются в эмбриональном периоде в желточном мешке, печени, селезенке. В более поздний период эмбриогенеза они появляются в костном мозге и продолжают пролиферировать в постнатальной жизни. Из СКК в костном мозге образуется клетка—предшественник лимфопоэза (лимфоидная мультипотентная родоначальная клетка), которая генерирует два типа клеток: пре-Т-клетки (предшественники Т-клеток) и пре-В-клетки (предшественники В-клеток).

Дифференцировка Т-лимфоцитов

Пре-Т-клетки мигрируют из костного мозга через кровь в центральный орган иммунной системы — вилочковую железу (тимус). Еще в период эмбрионального развития в вилочковой железе создается микроокружение, имеющее значение для дифференцировки Т-лимфоцитов. В формировании микроокружения особая роль отводится ретикулоэпителиальным клеткам этой железы, способным к продукции ряда биологически активных веществ. Мигрирующие в вилочковую железу пре-Т-клетки приобретают способность реагировать на стимулы микроокружения. Пре-Т-клетки в вилочковой железе пролиферируют, трансформируются в Т-лимфоциты, несущие характерные мембранные антигены (CD4+, CD8+). Т-лимфоциты генерируют и «поставляют» в кровообращение и в тимусзависимые зоны периферических лимфоидных органов 3 типа лимфоцитов: Тц, Тх и Тс. Мигрирующие из вилочковой железы «девственные» Т-лимфоциты (виргильные Т-лимфоциты) являются короткоживущими. Специфическое взаимодействие с антигеном в периферических лимфоидных органах служит началом процессов их пролиферации и дифференцировки в зрелые и долгоживущие клетки (Т-эффекторные и Т-клетки памяти), составляющие большую часть рециркулирующих Т-лимфоцитов.

Из вилочковой железы мигрируют не все клетки. Часть Т-лимфоцитов погибает. Существует мнение, что причиной их гибели служит присоединение антигена к антигенспецифическому рецептору. В вилочковой железе нет чужеродных антигенов, поэтому данный механизм может служить для удаления Т-лимфоцитов, способных реагировать с собственными структурами организма, т.е. выполнять функцию защиты от аутоиммунных реакций. Гибель части лимфоцитов является генетически запрограммированной (апоптоз).

Читайте также:  Как давать «Мукалтин» детям

Дифференцировочные антигены Т-клеток. В процессе дифференцировки лимфоцитов на их поверхности появляются специфические мембранные молекулы гликопротеидов. Такие молекулы (антигены) можно обнаружить с помощью специфических моноклональных антител. Получены моноклональные антитела, которые реагируют лишь с одним антигеном клеточной мембраны. С помощью набора моноклональных антител можно идентифицировать субпопуляции лимфоцитов. Имеются наборы антител к дифференцировочным антигенам лимфоцитов человека. Антитела составляют относительно немного групп (или «кластеров»), каждая из которых узнает один единственный белок клеточной поверхности. Создана номенклатура дифференцировочных антигенов лейкоцитов человека, выявляемых моноклональными антителами. Эта CD-номенклатура (CDcluster of differentiation — кластер дифференцировки) базируется на группах моноклональных антител, реагирующих с одними и теми же дифференцировочными антигенами.

Получены многоклональные антитела к ряду дифференцировочных антигенов Т-лимфоцитов человека. При определении общей популяции Т-клеток могут быть использованы моноклональные антитела специфичностей CD (CD2, CD3, CDS, CD6, CD7).

Известны дифференцировочные антигены Т-клеток, которые характерны либо для определенных стадий онтогенеза, либо для различающихся по функциональной активности субпопуляций. Так, CD1 — маркер ранней фазы созревания Т-клеток в вилочковой железе. В процессе дифференцировки тимоцитов на их поверхности экспрессируются одновременно маркеры CD4 и CD8. Однако в последующем маркер CD4 исчезает с части клеток и сохраняется только на субпопуляции, переставшей экспрессировать антиген CD8. Зрелые CD4+ клетки являются Тх. Антиген CD8 экспрессируется примерно на ⅓ периферических Т-клеток, которые созревают из CD4+/CD8+ Т-лимфоцитов. Субпопуляция CD8+ Т-клеток включает цитотоксические и супрессорные Т-лимфоциты. Антитела к гликопротеинам CD4 и CD8 широко используются для того, чтобы различать и разделять Т-клетки соответственно на Тх и Тц.

Кроме дифференцировочных антигенов, известны специфические маркеры Т-лимфоцитов.

Т-клеточные рецепторы для антигенов представляют собой антителоподобные гетеродимеры, состоящие из полипептидных α- и β-цепей. Каждая из цепей имеет длину в 280 аминокислот, большая внеклеточная часть каждой цепи свернута в два Ig-подобных домена: один вариабельный (V) и один константный (С). Антителоподобный гетеродимер кодируется генами, которые собираются из нескольких генных сегментов в процессе развития Т-клеток в вилочковой железе.

Дифференцировка В-лимфоцитов

Предшественники В-клеток (пре-В-клетки) развиваются в дальнейшем у птиц в фабрициевой сумке (bursa), откуда произошло название В-лимфоциты, у человека и млекопитающих — в костном мозге.

Сумка Фабрициуса (bursa Fabricii) — центральный орган иммунопоэза у птиц, где происходит развитие В-лимфоцитов, находится в области клоаки. Для ее микроскопического строения характерно наличие многочисленных складок, покрытых эпителием, в которых расположены лимфоидные узелки, ограниченные мембраной. В узелках содержатся эпителиоциты и лимфоциты на различных стадиях дифференцировки. В период эмбриогенеза в центре фолликула формируется мозговая зона, а на периферии (снаружи от мембраны) — корковая зона, в которую, вероятно, мигрируют лимфоциты из мозговой зоны. В связи с тем что в сумке Фабрициуса у птиц образуются исключительно В-лимфоциты, она является удобным объектом для изучения строения и иммунологических характеристик этого вида лимфоцитов. Для ультрамикроскопического строения В-лимфоцитов характерно наличие в цитоплазме групп рибосом в виде розеток. Эти клетки имеют более крупные ядра и менее плотный хроматин, чем у Т-лимфоцитов, в связи с увеличением содержания эухроматина.

В-лимфоциты отличаются от других типов клеток способностью синтезировать иммуноглобулины. Зрелые В-лимфоциты экспрессируют Ig на клеточной мембране. Такие мембранные иммуноглобулины (MIg) функционируют как антигенспецифические рецепторы.

Пре-В-клетки синтезируют внутриклеточный цитоплазматический IgM, но не имеют поверхностных иммуноглобулиновых рецепторов. Костномозговые виргильные В-лимфоциты имеют IgM-рецепторы на своей поверхности. Зрелые В-лимфоциты несут на своей поверхности иммуноглобулиновые рецепторы различных классов — IgM, IgG и др.

Дифференцированные В-лимфоциты поступают в периферические лимфоидные органы, где при действии антигенов происходят пролиферация и дальнейшая специализация В-лимфоцитов с образованием плазмоцитов и В-клеток памяти (ВП).

В ходе своего развития многие В-клетки переключаются с выработки антител одного класса на выработку антител других классов. Этот процесс называется переключением класса. Все В-клетки начинают свою деятельность по синтезу антител с выработки молекул IgM, которые встраиваются в плазматическую мембрану и служат рецепторами для антигена. Затем, еще до взаимодействия с антигеном, большая часть В-клеток переходит к одновременному синтезу молекул IgM и IgD. Когда виргильная В-клетка переходит от выработки одного лишь мембраносвязанного IgM к одновременному синтезу мембраносвязанных IgM и IgD, переключение происходит, вероятно, благодаря изменению процессинга РНК.

При стимуляции антигеном некоторые из этих клеток активируются и начинают выделять антитела IgM, преобладающие в первичном гуморальном ответе.

Другие стимулированные антигеном клетки переключаются на выработку антител классов IgG, IgE или IgA; В-клетки памяти несут эти антитела на своей поверхности, а активные В-клетки их секретируют. Молекулы IgG, IgE и IgA в совокупности называются антителами вторичных классов, так как они, по-видимому, образуются только после антигенной стимуляции и преобладают во вторичных гуморальных ответах.

При помощи моноклональных антител удалось выявить определенные дифференцировочные антигены, которые еще до появления цитоплазматических µ-цепей позволяют отнести несущий их лимфоцит к В-клеточной линии. Так, антиген CD19 является самым ранним маркером, позволяющим отнести лимфоцит к В-клеточному ряду. Он присутствует на пре-В-клетках в костном мозге, на всех периферических В-клетках.

Антиген, выявляемый моноклональными антителами группы CD20, специфичен для В-лимфоцитов и характеризует более поздние стадии дифференцировки.

На гистологических срезах антиген CD20 выявляется на В-клетках герминативных центров лимфоидных узелков, в корковом веществе лимфатических узлов. В-лимфоциты несут также ряд других (например, CD24, CD37) маркеров.

Различают антигеннезависимую и антигензависимую дифференцировку и специализацию В- и Т-лимфоцитов.

Антигеннезависимая пролиферация и дифференцировка генетически запрограммированы на образование клеток, способных давать специфический тип иммунного ответа при встрече с конкретным антигеном благодаря появлению на плазмолемме лимфоцитов особых «рецепторов». Она совершается в центральных органах иммунитета (тимус, костный мозг или фабрициева сумка у птиц) под влиянием специфических факторов, вырабатываемых клетками, формирующими микроокружение (ретикулярная строма или ретикулоэпителиальные клетки в тимусе).

Антигензависимая пролиферация и дифференцировка Т- и В-лимфоцитов происходят при встрече с антигенами в периферических лимфоидных органах, при этом образуются эффекторные клетки и клетки памяти (сохраняющие информацию о действовавшем антигене).

Образующиеся Т-лимфоциты составляют пул долгоживущих, рециркулирующих лимфоцитов, а В-лимфоциты — короткоживущих клеток.

Ссылка на основную публикацию
Техника снятия ЭКГ Сестра
Как накладывать электроды ЭКГ для точной диагностики: детальное описание процесса Электрокардиограмма (ЭКГ) является важнейшей диагностической процедурой для оценки работы сердца....
Тест на плохой запах изо рта галитометр и альтернативные способы
Галитоз (дурной запах изо рта) Неприятный запах изо рта или галито́з (halitosis; от лат. halitus — дыхание и греч. –osis-болезнь)...
Тест на тему Местноанестезирующие средства с ответами (ветеринария)
Cochrane Вопрос обзора Мы рассмотрели доказательства эффектов общей анестезии по сравнению с различными видами местной анестезии в витреоретинальной хирургии (хирургия,...
Техники и особенности препарирования зубов под ортопедические конструкции
Препарирование зубов: особенности процедуры и современные методики Препарирование — это подготовительный этап обработки зуба, при котором врач равномерно обтачивает слои...
Adblock detector